DE202009001759U1

DE202009001759U1 - drive system

Info

Publication number: DE202009001759U1
Application number: DE200920001759
Authority: DE
Original assignee: RAMME ELEKTRO MASCHINEN BAU GM; RAMME-ELEKTRO-MASCHINEN-BAU GmbH; Aradex AG
Current assignee: RAMME ELEKTRO MASCHINEN BAU GM; RAMME-ELEKTRO-MASCHINEN-BAU GmbH; Aradex AG
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2019-02-13

Abstract

Antriebssystem (1) umfassend mehrere redundante, elektrische Teilantriebe (2), welche mechanisch parallel geschaltet sind und mittels wenigstens einer Steuereinheit selektiv aktivierbar oder deaktivierbar sind.Drive system (1) comprising a plurality of redundant, electrical partial drives (2), which are mechanically connected in parallel and can be selectively activated or deactivated by means of at least one control unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem.The The invention relates to a drive system.

Antriebssysteme der in Rede stehenden Art arbeiten mit elektrischen Antrieben. Die so ausgebildeten Antriebssysteme können in unterschiedlichen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen.drive systems the type in question work with electric drives. The so trained drive systems can be used in different industrial Applications are used.

Bei vielen derartigen Anwendungen stellen die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit wesentliche Anforderungen an das Antriebssystem dar.at many such applications provide reliability and reliability Availability essential requirements for the drive system.

Eine derartige Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit ist insbesondere dann zu fordern, wenn das Antriebssystem oder mit diesem angetriebene Einheiten an schwer zugänglichen Stellen angeordnet sind, so dass deren Austausch oder Reparatur nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich ist.A such reliability and availability is especially then to demand if the propulsion system or driven with this Units at hard to reach Places are arranged so that their replacement or repair not or only with a very big one Effort possible is.

Ein Beispiel hierfür sind Pumpensysteme im Bereich der Ölförderung. Ein weiteres Beispiel sind Antriebssysteme für Druckpumpen in Pipelines, die beispielsweise auf dem Meeresgrund verlaufen. Bei diesen Anwendungen führt ein Ausfall eines Antriebssystems zu erheblichen Kosten. Zudem ist der Austausch oder die Reparatur von Komponenten des Antriebssystems mit einem äußerst großen Aufwand verbunden.One Example for this are pump systems in the field of oil extraction. Another example are drive systems for Pressure pumps in pipelines, for example, on the seabed run. In these applications, a failure of a drive system results at considerable cost. In addition, the replacement or repair Of components of the drive system associated with a very large effort.

Dasselbe gilt auch für Antriebssysteme für Bohrsysteme für Öl und Gas, insbesondere auf See, oder auch für Antriebssysteme in Satelliten, beispielsweise in Form von Antrieben für das Ausrichten von Sonnensegeln oder in Form von Navigationsantrieben. In letzteren Anwendungen ist eine Reparatur oder ein Austausch von Komponenten des Antriebssystems überhaupt nicht möglich.The same thing applies to Drive systems for drilling systems for oil and gas, especially at sea, or also for propulsion systems in satellites, for example in the form of drives for the alignment of solar sails or in the form of navigation drives. In latter applications is a repair or replacement of components of the drive system at all not possible.

Weiterhin wird eine hohe Ausfallsicherheit von Antriebssystemen dann gefordert, wenn diese in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden, das heißt in Einsatzgebieten wo Ausfälle des Antriebssystems zu einer direkten Gefährdung von Menschen und Einrichtungen führen. Beispiele hierfür sind Antriebssysteme zum Betätigen von Landeklappen oder zum Ein- und Ausfahren von Fahrwerken von Flugzeugen.Farther is a high reliability of drive systems then required when used in safety applications, this means in applications where failures of the drive system to a direct threat to people and facilities to lead. Examples of this are drive systems for actuating of landing flaps or for extending and retracting landing gear from Aircraft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Antriebssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine hohe Verfügbarkeit und eine hohe Ausfallsicherheit aufweist.Of the Invention is the object of a drive system of the beginning to provide said type, which has a high availability and has a high reliability.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.to solution This object, the features of claim 1 are provided. advantageous embodiments and appropriate training The invention are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, das mehrere redundante, elektrische Teilantriebe umfasst, welche mechanisch parallel geschaltet sind. Die Teilantriebe sind mittels wenigstens einer Steuereinheit selektiv aktivierbar oder deaktivierbar.The The invention relates to a drive system comprising a plurality of redundant, electrical Partial drives comprises, which are mechanically connected in parallel. The Sub-drives are selective by means of at least one control unit activatable or deactivatable.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebssystems besteht darin, dass mit relativ geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit erzielt wird.One significant advantage of the drive system according to the invention consists in that with relatively little design effort a high Availability and fail-safety is achieved.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht dabei darin, die Teilantriebe des Antriebssystems so auszulegen, dass bei einem fehlerhaften Teilantrieb dieser durch einen intakten Teilantrieb ersetzt werden kann, oder dass der defekte Teilantrieb deaktivierbar ist und die restlichen Teilantriebe weiterlaufen, so dass der Betrieb des mit dem Antriebssystem angetriebenen Systems zumindest eingeschränkt, bevorzugt ohne Einschränkungen, aufrecht erhalten werden kann Voraussetzung hierfür ist eine Fehlerkontrolle und Fehlererkennung, die in der Steuereinheit als zentraler Einheit oder dezentral in einzelnen, in den Teilantrieben angeordneten Steuerungen durchgeführt werden kann.Of the The basic idea of the invention is the partial drives of the drive system designed so that in a faulty part of this drive can be replaced by an intact partial drive, or that the defective partial drive can be deactivated and the remaining partial drives continue running, so that the operation of the driven with the drive system Systems at least limited, preferred without restrictions, can be upheld Prerequisite for this is a Error control and error detection, which in the control unit as central unit or decentralized in individual, in the sub-drives arranged controls can be performed.

In Abhängigkeit der aufgedeckten Fehler erfolgt eine selektive Aktivierung oder Deaktivierung der Teilantriebe derart, dass fehlerhafte Teilantriebe deaktiviert und intakte Teilantriebe aktiviert werden.In dependence the detected error is a selective activation or Deactivation of the partial drives in such a way that faulty partial drives are deactivated and intact partial drives are activated.

Alternativ oder zusätzlich kann die Aktivierung und Deaktivierung von Teilantrieben in Abhängigkeit des aktuellen Leistungsbedarfs erfolgt.alternative or additionally can be the activation and deactivation of sub-drives depending the current power requirement.

Damit kann ein besonders wirtschaftlicher Betrieb des Antriebssystems erzielt werden, da jeweils nur so viele Teilantriebe aktiviert werden, wie es für die Abdeckung des momentanen Leistungsbedarfs erforderlich ist. Hierbei können zweckmäßig die einzelnen Teilantriebe in ihren Leistungen unterschiedlich dimensioniert sein, so dass durch eine selektive Aktivierung von Teilantrieben eine genaue Anpassung an den aktuellen Leistungsbedarf möglich wird. Alternativ können die Teilantriebe identisch ausgebildet sein.In order to can be a particularly economical operation of the drive system be achieved because only so many sub-drives are activated, as is for the coverage of the current power requirement is required. Here you can expedient the individual Partial drives have different dimensions in terms of their performance, so that by a selective activation of partial drives one exact adaptation to the current power requirement is possible. Alternatively you can the sub-drives be designed identically.

Unabhängig davon, ob die Aktivierung und Deaktivierung der Teilantriebe des Antriebssystems in Abhängigkeit einer Fehlerkontrolle oder zur Anpassung an den aktuellen Leistungsbedarf erfolgt, ist es wesentlich, dass die Teilantriebe mechanisch parallel geschaltet sind, so dass sich die Leistungen der Teilantriebe sowie die Drehmomente (bei Teilantrieben mit rotativen Antrieben) oder die Kräfte (bei Teilantrieben mit Linearantrieben) addieren. Dadurch kann die Leistung eines anzutreibenden Systems mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem, auch bei Ausfall einzelner Teilantriebe, bereitgestellt werden.Independently of, whether the activation and deactivation of the partial drives of the drive system in dependence an error control or to adapt to the current power requirement It is essential that the partial drives are mechanically connected in parallel are, so that the performances of the partial drives as well as the torques (for partial drives with rotary drives) or the forces (at Partial drives with linear drives). This can affect the performance a system to be driven with the drive system according to the invention, even in case of failure of individual partial drives, be provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem weist jeder Teilantrieb einen Wechselrichter und einen Motor auf, wobei vorteilhaft jeder Teilantrieb zusätzlich eine Steuerung aufweist.In the drive system according to the invention Each sub-drive has an inverter and a motor, wherein advantageously each sub-drive additionally has a controller.

Die Motoren der Teilantriebe, die in Form von rotativen Motoren oder Linearantrieben ausgebildet sein können, können generell als getriebelose Direktantriebe oder auch als Getriebemotoren ausgebildet sein.The Motors of partial drives, in the form of rotary motors or Linear drives can be configured, can generally be used as a gearless Direct drives or be designed as geared motors.

Bei Teilantrieben mit rotativen Antrieben ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die mechanische Parallelschaltung dadurch realisiert, dass die Motoren der Teilantriebe auf eine gemeinsame Antriebswelle wirken.at Partial drives with rotary drives is in a particularly advantageous embodiment the mechanical parallel connection realized by the fact that the motors the partial drives act on a common drive shaft.

Dabei können beispielsweise die Motoren als Hohlwellentorquemotoren ausgebildet sein, die auf der Antriebswelle aufsitzen.there can For example, the motors are designed as Hohlwellentorquemotoren be who sit on the drive shaft.

Ebenso können die Motoren als Torquemotoren mit beidseitig angeordneten Wellenenden ausgebildet sind, wobei zur Ausbildung einer Antriebswelle aneinander angrenzende Wellenenden durch Kupplungen verbunden sind.As well can the motors as torque motors with shaft ends arranged on both sides are formed, wherein for forming a drive shaft to each other adjacent shaft ends are connected by couplings.

Durch die hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit des Antriebssystems kann dieses bevorzugt in Applikationen eingesetzt werden, wo Ausfälle des Antriebssystems vermieden werden müssen, da Reparaturen oder ein Austausch von Antriebskomponenten nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand möglich sind.By the high availability and reliability of the drive system, this may be preferred in Applications are used where failures of the drive system avoided Need to become, because repairs or replacement of drive components not or only with great effort are possible.

So kann das erfindungsgemäße Antriebssystem vorteilhaft für Pumpensysteme im Bereich der Ölförderung eingesetzt werden. Wird dort ein defekter Teilantrieb festgestellt, kann dieser abgeschaltet werden und ein anderer Teilantrieb aktiviert werden, beziehungsweise die Pumpe fördert mit etwas geringerer Rate weiter. Da mit dieser Maßnahme das Pumpensystem weiter funktionsfähig bleibt, kann die Reparatur des defekten Teilantriebs auf einen günstigen Zeitpunkt verschoben werden, zum Beispiel wenn planmäßig eine Revision des Pumpensystems vorgesehen ist. Bei entsprechender Auslegung des Antriebssystems kann sogar auf eine Reparatur komplett verzichtet werden.So can drive system of the invention advantageous for Pump systems in the field of oil extraction be used. If a defective partial drive is detected there, this can be switched off and another partial drive activated be, or the pump promotes with a little lower Keep guessing. Because with this measure the pump system remains functional, can repair the defective part of the drive shifted to a convenient time be, for example, if scheduled Revision of the pump system is provided. With appropriate design The drive system can even completely dispense with a repair become.

In entsprechender Weise kann das erfindungsgemäße Antriebssystem auch für Pumpensysteme in Pipelines eingesetzt werden, die insbesondere auf dem Meeresgrund verlaufen. Hier werden Druckpumpen mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem betrieben.In In a corresponding manner, the drive system according to the invention can also be used for pump systems used in pipelines, especially on the seabed run. Here are pressure pumps with the drive system according to the invention operated.

Ebenso kann das erfindungsgemäße Antriebssystem bei Bohrsystemen für Öl und Gas, insbesondere auf See, eingesetzt werden. Weiterhin kann das Antriebssystem für Tunnelvertriebssysteme oder auch in Satelliten als Navigationsantriebe oder Antriebe für Sonnensegel eingesetzt werden.As well can drive system of the invention in drilling systems for oil and gas, especially at sea. Furthermore, the drive system for tunnel distribution systems or also in satellites as navigation drives or drives for awnings be used.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebssystems besteht in sicherheitsrelevanten Applikationen. So kann das erfindungsgemäße Antriebssystem in Flugzeugen zur Erfüllung von sicherheitsrelevanten Funktionen wie dem Ausfahren des Fahrwerks und dem Ansteuern von Landeklappen beim Landevorgang des Flugzeugs eingesetzt werden. Fällt bei dem Antriebssystem ein Teilantrieb aus, so wird dessen Funktion durch einen noch intakten Teilantrieb mit übernommen, wodurch die Aufrechterhaltung der sicherheitsrelevanten Funktion gewährleistet ist.A further advantageous application of the drive system according to the invention in safety-relevant applications. Thus, the drive system according to the invention in planes to fulfillment of safety-relevant functions such as the extension of the chassis and driving flaps during the landing process of the aircraft be used. falls in the drive system, a partial drive, so its function is through a still intact partial drive with taken over, whereby the maintenance the safety-relevant function is guaranteed.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem kann vorteilhaft auch für Fahrantriebe für Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge eingesetzt werden. Insbesondere kann das Antriebssystem in Hochseeschiffen eingesetzt werden. Fällt dort ein Teilantrieb aus, so kann das Hochseeschiff mit der Antriebsleistung der noch intakten Teilantriebe dennoch weiterfahren. Der defekte Teilantrieb kann dann ohne Zeitdruck repariert werden. Vorteilhaft kann das Antriebssystem dabei auch so betrieben werden, dass die Anzahl der jeweils aktivierten Teilantriebe an den aktuellen Leistungsbedarf angepasst wird. Dadurch können die Motoren der einzelnen Teilantriebe in ihren optimalen Betriebspunkten betrieben werden, wodurch sich ein besonders wirtschaftlicher Betrieb des gesamten Antriebssystems ergibt.The Drive system according to the invention can also beneficial for Travel drives for Land, water and air vehicles are used. Especially the propulsion system can be used in ocean-going vessels. Falls there a sub-drive, so can the ocean-going vessel with the drive power the still intact partial drives continue anyway. The broken one Part drive can then be repaired without time pressure. Advantageous The drive system can also be operated so that the Number of each activated partial drives to the current power requirement is adjusted. Thereby can the motors of the individual partial drives in their optimal operating points be operated, resulting in a particularly economical operation of the entire drive system results.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Antriebssystem vorteilhaft in Sonderfahrzeugen wir zum Beispiel Bagger für den Tunnelbau eingesetzt werden. Auch im Bereich der Luftfahrt sind derartige Anwendungen denkbar.Farther can drive system of the invention advantageous in special vehicles, for example, excavators for tunneling be used. Also in the field of aviation are such Applications conceivable.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to the drawings. It demonstrate:

1: Erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebssystems. 1 : First embodiment of the drive system according to the invention.

2: Zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebssystems. 2 : Second embodiment of the drive system according to the invention.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines redundanten Antriebssystems 1. Das Antriebssystem 1 umfasst mehrere, im vorliegenden Fall drei elektrische Teilantriebe 2. Die Komponenten des Antriebssystems 1, insbesondere Komponenten der Teilantriebe 2, werden über eine nicht dargestellte zentrale Steuereinheit gesteuert. 1 shows a first embodiment of a redundant drive system 1 , The drive system 1 comprises several, in the present case, three electric partial drives 2 , The components of the drive system 1 , in particular components of the partial drives 2 , are controlled by a central control unit, not shown.

Jeder Teilantrieb 2 weist einen Motor 3 und einen Wechselrichter 4 auf, wobei der Wechselrichter 4 zur Steuerung des Motors 3 dient. Zudem können in den einzelnen Teilantrieben 2 auch Steuerungen integriert sein, wobei diese Aufgaben der zentralen Steuereinheit übernehmen können.Every partial drive 2 has an engine 3 and an inverter 4 on, with the inverter 4 for controlling the engine 3 serves. In addition, in the individual sub-drives 2 also controls be integrated, these tasks can take over the central control unit.

Prinzipiell können die elektrische Antriebe bildenden Motoren 3 Linearantriebe sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die Antriebssysteme 1 Motoren 3 in Form von rotativen Antrieben auf.In principle, the electric drives forming motors 3 Be linear actuators. In the embodiments shown, the drive systems 1 Engines 3 in the form of rotary drives.

Als elektrische Antriebe können generell Synchronmotoren, Asynchronmotoren, Reluktanzmotoren oder Schrittmotoren eingesetzt werden.When electric drives can generally synchronous motors, asynchronous motors, reluctance motors or Stepper motors are used.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 weisen die Teilantriebe 2 als Motor 3 jeweils einen Hohlwellentorquemotor auf. Die Hohlwellentorquemotoren sind dadurch mechanisch parallel geschaltet, dass diese auf einer gemeinsamen Antriebswelle 5 arbeiten. Mit dieser Antriebswelle 5 wird ein System wie zum Beispiel eine Pumpe angetrieben. Durch die mechanische Parallelschaltung addieren sich die Leistungen und Drehmomente der Motoren 3 der einzelnen Teilantriebe 2.In the embodiment according to 1 have the partial drives 2 as an engine 3 in each case a hollow shaft torque motor. The hollow shaft torque motors are thereby mechanically connected in parallel, that these on a common drive shaft 5 work. With this drive shaft 5 a system such as a pump is driven. The mechanical parallel connection adds up the power and torque of the motors 3 the individual partial drives 2 ,

Die Anordnung gemäß 1 kann dahingehend abgewandelt sein, dass anstelle der getriebelosen Hohlwellentorquemotoren Getriebemotoren eingesetzt werden. Zwischen jedem Motor 3 und der Antriebswelle 5 befindet sich dann ein Getriebe. Da die Synchronisation der Motoren 3 elektronisch erfolgt, können die Übersetzungen der einzelnen Getriebe unterschiedlich ausgebildet sein.The arrangement according to 1 may be modified such that geared motors are used instead of the gearless hollow shaft torque motors. Between each engine 3 and the drive shaft 5 then there is a gearbox. Because the synchronization of the motors 3 electronically, the translations of the individual transmissions can be designed differently.

Die Spannungsversorgung der Teilantriebe 2 des Antriebssystems 1 gemäß 1 erfolgt über ein Versorgungsnetz, das im vorliegenden Fall in Form eines Gleichspannungszwischenkreises 6 ausgebildet ist. Anstelle eines Gleichspannungszwischenkreises 6 ist prinzipiell auch ein dreiphasiges Versorgungsnetz möglich, wobei dann die Wechselrichter 4 der Teilantriebe 2 als Vollwechselrichter ausgebildet sind. Wie aus 1 weiter ersichtlich, sind die einzelnen, mit u, v, w bezeichneten Phasen der Motoren 3 über Trennelemente in Form von Schützen 7 als elektromechanische Schalter mit den Wechselrichtern 4 verbunden. Als Trennelemente können anstelle von elektromechanischen Schaltern auch elektronische Schalter vorgesehen sein. Anstelle der in 1 dargestellten Konfiguration mit einem Schütz 7 für jede Phase u, v, w eines Motors 3 können auch nur zwei Schütze 7 für zwei Phasen u, v vorgesehen sein.The power supply of the partial drives 2 of the drive system 1 according to 1 takes place via a supply network, in the present case in the form of a DC voltage intermediate circuit 6 is trained. Instead of a DC voltage intermediate circuit 6 In principle, a three-phase supply network is possible, in which case the inverters 4 the partial drives 2 are designed as full inverters. How out 1 further seen are the individual, designated u, v, w phases of the motors 3 via separating elements in the form of contactors 7 as an electromechanical switch with the inverters 4 connected. As separating elements and electronic switches can be provided instead of electromechanical switches. Instead of in 1 shown configuration with a contactor 7 for each phase u, v, w of an engine 3 can only have two shooters 7 be provided for two phases u, v.

Bei dem Antriebssystem 1 gemäß 1 ist weiterhin in der Verbindung zwischen dem Gleichspannungszwischenkreis 6 und einem Wechselrichter 4 eines Teilantriebs 2 ein weiteres Trennelement in Form eines Schützes 8 vorgesehen.In the drive system 1 according to 1 is still in the connection between the DC voltage intermediate circuit 6 and an inverter 4 a partial drive 2 another separating element in the form of a contactor 8th intended.

Um das Sicherheitsniveau des Antriebssystems 1 zu erhöhen, können anstelle einzelner Trennelemente mehrere in Reihe geschaltete Trennelemente vorgesehen sein, wodurch eine Redundanz der Trennelemente erhalten wird.To the safety level of the drive system 1 To increase, instead of individual separating elements a plurality of series-connected separating elements may be provided, whereby a redundancy of the separating elements is obtained.

Die Schütze 7, 8 werden von der Steuereinheit gesteuert, wodurch einzelne Teilantriebe 2 selektiv aktivierbar oder deaktivierbar, das heißt abschaltbar sind.The shooter 7 . 8th are controlled by the control unit, creating individual partial drives 2 selectively activatable or deactivatable, that is can be switched off.

Durch das Öffnen der Schütze 7 kann ein Motor 3 vom zugeordneten Wechselrichter 4 vom Gleichspannungszwischenkreis 6 abgekoppelt werden. Da durch die Schütze 7, 8 keine induzierten Ströme fließen, ist gewährleistet, dass ein mit diesen abgeschalteter Motor 3 infolge der Erzeugung von Wirbelströmen nicht als Generator und damit nicht als Bremse wirkt. Vielmehr dreht sich der abgeschaltete Motor 3 im Leerlauf mit, so dass er den Betrieb der noch angeschalteten Motoren 3 nicht beeinträchtigt.By opening the shooter 7 can be an engine 3 from the assigned inverter 4 from the DC intermediate circuit 6 be decoupled. Because of the shooter 7 . 8th no induced currents flow, it is guaranteed that a motor switched off with this 3 due to the generation of eddy currents does not act as a generator and thus not as a brake. Rather, the engine is switched off 3 idle with, so he stops the operation of the engines still on 3 not impaired.

Das selektive An- und Abschalten der Teilantriebe 2 wird in der Steuereinheit durchgeführt. Hierzu wird in der Steuereinheit eine Fehlerkontrolle der Teilantriebe 2 durchgeführt und ein fehlerhafter Teilantrieb 2 abgeschaltet. Dabei erfolgt in der Steuereinheit bei Abschaltung eines defekten Teilantriebs 2 eine geeignete Aktivierung noch intakter Teilantriebe 2, so dass der Ausfall des defekten Teilantriebs 2 vollständig oder zumindest teilweise kompensiert wird.The selective switching on and off of the partial drives 2 is performed in the control unit. For this purpose, an error control of the partial drives in the control unit 2 performed and a faulty partial drive 2 off. In this case, takes place in the control unit when switching off a defective part drive 2 a suitable activation of intact partial drives 2 , so that the failure of the defective part drive 2 completely or at least partially compensated.

Zusätzlich erfolgt in der Steuereinheit auch eine leistungsbezogene An- und Abschaltung der Teilantriebe 2 derart, dass die Leistung der jeweils aktivierten Teilantriebe 2 dem aktuellen Leistungsbedarf entspricht.In addition, a power-related connection and disconnection of the partial drives takes place in the control unit 2 such that the performance of each activated partial drives 2 corresponds to the current power requirement.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1. Das Antriebssystem 1 gemäß 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 1 nur hinsichtlich der Ausbildung der Motoren 3. Anstelle von Hohlwellentorquemotoren, die auf eine durchgehende Antriebswelle 5 aufgesetzt werden, sind bei der Ausführungsform gemäß 2 die Motoren 3 von Torquemotoren gebildet, an deren Stirnseiten jeweils Wellenenden 5a ausmünden. Aneinandergrenzende Wellenenden 5a benachbarter Torquemotoren sind über Kupplungen 9 verbunden und ergänzen sich so zu einer gemeinsamen Antriebswelle 5. Der restliche Aufbau sowie die Funktionsweise des Antriebssystems 1 gemäß 2 entsprechen im übrigen exakt der Ausführungsform gemäß 1. 2 shows a second embodiment of the drive system according to the invention 1 , The drive system 1 according to 2 differs from the embodiment according to 1 only with regard to the design of the engines 3 , Instead of Hohlwellentorquemotoren on a continuous drive shaft 5 are placed in the embodiment according to 2 the motors 3 formed by torque motors, at the end faces each shaft ends 5a open out. Contiguous shaft ends 5a adjacent torque motors are via couplings 9 connected and complement each other so to a common drive shaft 5 , The remaining structure and the functioning of the drive system 1 according to 2 otherwise correspond exactly to the embodiment according to 1 ,

Die Anordnung gemäß 2 hat bei anfallenden Reparaturen gegenüber der Anordnung gemäß 1 gewisse Vorteile. Fällt beispielsweise der Motor 3 des mittleren Teilantriebs 2 aus, so muss für einen Austausch dieses Motors 3 bei der Anordnung der 1 zunächst der rechte oder linke Motor 3 von der Antriebswelle 5 abgenommen werden, bevor der mittlere Motor 3 abgenommen wird. Demgegenüber kann bei der Anordnung gemäß 2 durch Lösen der Kupplungen 9 der mittlere Motor 3 ausgetauscht werden, ohne dass hierzu andere Motoren 3 ausgebaut werden müssen.The arrangement according to 2 has in case of repairs to the arrangement according to 1 certain advantages. For example, the engine fails 3 of the middle partial drive 2 out, so must for an exchange of this engine 3 in the arrangement of 1 first the right or left engine 3 from the drive shaft 5 be removed before the middle engine 3 is removed. In contrast, in the arrangement according to 2 by loosening the couplings 9 the middle engine 3 be replaced without other engines 3 need to be expanded.

11: Antriebssystemdrive system
22: Teilantriebpartial drive
33: Motorengine
44: Wechselrichterinverter
55: Antriebswelledrive shaft
5a5a: Wellenendenshaft ends
66: GleichspannungszwischenkreisDc link
77: Schützcontactor
88th: Schützcontactor
99: Kupplungclutch

Claims

Antriebssystem (1) umfassend mehrere redundante, elektrische Teilantriebe (2), welche mechanisch parallel geschaltet sind und mittels wenigstens einer Steuereinheit selektiv aktivierbar oder deaktivierbar sind.Drive system ( 1 ) comprising a plurality of redundant, electrical partial drives ( 2 ), which are mechanically connected in parallel and can be selectively activated or deactivated by means of at least one control unit.

Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilantrieb (2) einen Wechselrichter (4) und einen Motor (3) aufweist.Drive system according to claim 1, characterized in that each partial drive ( 2 ) an inverter ( 4 ) and a motor ( 3 ) having.

Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilantrieb (2) zusätzlich eine Steuerung aufweist.Drive system according to claim 2, characterized in that each partial drive ( 2 ) additionally has a controller.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) der Teilantriebe (2) Linearmotoren bilden.Drive system according to one of claims 2 or 3, characterized in that the motors ( 3 ) of the partial drives ( 2 ) Form linear motors.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) der Teilantriebe (2) rotative Antriebe bilden.Drive system according to one of claims 2 or 3, characterized in that the motors ( 3 ) of the partial drives ( 2 ) form rotary drives.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) als Getriebemotoren ausgebildet sind.Drive system according to one of claims 2 to 5, characterized in that the motors ( 3 ) are designed as geared motors.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) als getriebelose Direktantriebe ausgebildet sind.Drive system according to one of claims 2 to 5, characterized in that the motors ( 3 ) are designed as gearless direct drives.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Parallelschaltung der Teilantriebe (2) dadurch realisiert ist, dass die Motoren (3) der Teilantriebe (2) auf eine gemeinsame Antriebswelle (5) wirken.Drive system according to one of claims 5 to 7, characterized in that the mechanical parallel connection of the partial drives ( 2 ) is realized by the fact that the motors ( 3 ) of the partial drives ( 2 ) on a common drive shaft ( 5 ) Act.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) als Hohlwellentorquemotoren ausgebildet sind, die auf der Antriebswelle (5) aufsitzen.Drive system according to one of claims 7 or 8, characterized in that the motors ( 3 ) are designed as Hohlwellentorquemotoren on the drive shaft ( 5 ) sit up.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) als Torquemotoren mit beidseitig angeordneten Wellenenden (5a) ausgebildet sind, wobei zur Ausbildung einer Antriebswelle (5) aneinander angrenzende Wellenenden (5a) durch Kupplungen (9) verbunden sind.Drive system according to one of claims 7 or 8, characterized in that the motors ( 3 ) as torque motors with shaft ends arranged on both sides ( 5a ) are formed, wherein for forming a drive shaft ( 5 ) adjacent shaft ends ( 5a ) by couplings ( 9 ) are connected.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur selektiven Aktivierung oder Deaktivierung von Teilantrieben (2) Trennelemente vorgesehen sind.Drive system according to one of claims 1 to 10, characterized in that for the selective activation or deactivation of partial drives ( 2 ) Separating elements are provided.

Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente von elektronischen oder elektromechanischen Schaltern gebildet sind.Drive system according to claim 11, characterized in that that the separating elements of electronic or electromechanical Switches are formed.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Spannungsversorgung der Teilantriebe (2) ein Versorgungsnetz vorgesehen ist.Drive system according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the power supply of the partial drives ( 2 ) a supply network is provided.

Antriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungsnetz von einem Gleichspannungszwischenkreis (6) gebildet ist.Drive system according to claim 13, characterized in that the supply network of a DC voltage intermediate circuit ( 6 ) is formed.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichter (4) der Teilantriebe (2) über Trennelemente an das Versorgungsnetz angeschlossen sind.Drive system according to one of claims 13 or 14, characterized in that the inverters ( 4 ) of the partial drives ( 2 ) are connected via disconnectors to the supply network.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (3) der Teilantriebe (2) an die zugeordneten Wechselrichter (4) über Trennelemente angekoppelt sind.Drive system according to one of claims 11 to 15, characterized in that the motors ( 3 ) of the partial drives ( 2 ) to the assigned inverters ( 4 ) are coupled via separating elements.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilantrieb (2) im Fehlerfall deaktiviert wird.Drive system according to one of claims 1 to 16, characterized in that a partial drive ( 2 ) is deactivated in the event of an error.

Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung und Deaktivierung von Teilantrieben (2) in Abhängigkeit des aktuellen Leistungsbedarfs erfolgt.Drive system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the activation and deactivation of partial drives ( 2 ) depending on the current power requirement.